为了充分发挥巡逻攻击导弹巡逻侦察能力,研究了巡逻攻击导弹侦察航路规划。首先,在威胁建模的基础上,基于图论思想将巡逻侦察航路规划问题转化为哈密顿圈问题;然后,提出了基于Floyd算法和改良圈算法的航迹规划算法,求取了初始航路;最后采用三次B样条对航路进行优化,得到可飞航路。仿真结果表明该方法简单实用。

在分析现有模糊增强算法的基础上,提出了一种基于图像灰度特性的隶属度函数,该隶属度函数减少了人为设定的参数,并利用最大熵原理实现了参数的优化设置。然后将提出的隶属度函数应用到多层次的模糊增强算法中。通过对红外图像的仿真实验表明,该算法能够提高图像的对比度,突出图像中不同层次的灰度信息和边缘信息,取得了较好的增强效果。

综合考虑目标分配与航路规划全过程,提出一种基于作战效能的无人机航路规划方法。在航路规划层利用变长染色体遗传算法规划无人机的初始航路,在协同规划层则以作战效能为指标,运用遗传粒子群优化算法进行任务优化分配,最终得到一个备选航路集。然后,利用协同算法可在备选航路集中找到满足要求的任务航路。该方法不仅能够规划出单机或多机协同全局航路,而且还可根据威胁环境或目标变化适时修正航路,并始终保证较高攻击效能。

应用海洋学和红外辐射理论的研究成果建立海面背景红外图像的仿真模型。在海面几何建模中,实现了对风浪和涌浪的模拟,同时增加了三角浪模型以增强真实感;红外辐射建模中,在保证图像质量要求下对辐射方程进行了适当简化。应用OpenGL技术实现海面红外图像的仿真,只需几个输入参数就可确定红外辐射特性,结果表明所提出的仿真模型是正确可行的。

提出一种基于Voronoi图和蚁群优化算法(ACO)的无人作战飞机航路规划的方法。首先根据已知威胁源建立威胁源的Voronoi图,并构建了起始点、目标点与威胁场的Voronoi图赋权有向图,从而建立了无人机搜索路径的集合,结合初始集合,然后给出无人作战飞机航路规划的具体实现过程,最后对UCAV在多种威胁环境下的航路规划进行了仿真实验,仿真结果表明这种航路规划方法是可行和有效的。

希望常规高炮在拦阻射击时能够多重命中,而这种命中体制的本质是通过改变初速来达到控制弹头飞行时间,使其满足多重命中的条件,但是由于固定的、多级分号装药、次序发射,而不能在任选的瞬时实现同时命中,影响了它的适用性,因此提出一种基于底部排气弹的多重命中体制,并进行了理论分析,核心是通过控制底排延时点火时间,使弹头的飞行时间曲线满足多重命中条件,从而实现顺序发射的多发弹头同时命中目标。给出了问题求解的实现算法,此算法的核心是求解一个射角未知、终点受约束的两点边值问题,最终目的是获得同频射击条件下的底排延时点火时间。最后的仿真结果表明基于底排的多重命中体制具有可实现性,对发掘常规高炮的潜力有积极作用。

针对当前大型复杂设备故障诊断的实时性、智能化要求,以组件化思想为基础,建立了基于多Agent的分布式智能故障诊断系统模型,讨论了基于MAS的分布式系统诊断的方法和协同求解问题。提出包含分布式诊断融合决策模块的Agent一般模型,分析了分布式协同求解的任务分解、分配和协作求解问题,并运用CBR方法实现了单个Agent内部推理以及多Agent的协作。仿真实验表明,该系统能高效、准确地诊断故障,具有较好的主动性、适应性和交互诊断性。

随着雷达信号脉内调制方法日趋复杂,单纯地利用时域或频域的算法来进行信号调制类型的识别已很难奏效。借助于雷达信号的时频分布图像,提出了一种在时频联合域上进行信号识别的新算法。首先揭示了时频分布图像中确实蕴含着信号调制类型的本质特征,然后详细阐述了利用二维主分量分析来提取时频分布图像特征参数的算法,最后对算法进行了仿真,并从识别率、算法复杂度以及硬件需求和训练时间3个角度进行了比较。结果表明,该算法提取的特征参数具有很好的鲁棒性,可以取得较高的识别率,同时可以降低硬件需求,缩短训练时间。

针对现有的标定方法不适用于大视场远距离测量系统的现场标定,以高炮**随动系统性能为测量对象,提出了一种新的摄像机现场标定方法。该方法借助于球状标定物,对标定物在不同角度拍摄一组图像,通过测量炮身管位置坐标拟合运动轴心位置,可得两摄像机相对于炮台轴心的平移矩阵;计算空间直线在两摄像机坐标系中的位置信息,得出两摄像机间的旋转矩阵。实验表明,该方法在大视场远距离测量情况下,能够快速稳定地实现两摄像机外部参数的现场标定,并可获得较高的标定精度。

研究了线性不确定系统区域极点与H∞指标约束下的动态输出反馈容错控制器的设计问题。基于连续型执行器故障模式,利用有界实引理和线性矩阵不等式,给出了区域极点指标与H∞指标约束相容性理论及条件,并且分析了区域极点指标相容的H∞指标的取值范围。最后给出了同时满足区域极点与H∞指标约束下的动态输出反馈控制器的设计方法和步骤。仿真示例验证了提出方法的有效性。

从离散系统的最优贝叶斯估计原理出发,根据对后验密度近似计算方法不同,将近似方法分为3类:函数近似方法、采样近似法和高斯和近似法。详述了这些近似方法的原理、特点及采用这些近似方法进行状态估计的非线性滤波的特点及缺陷。最后指出了非线性滤波的发展方向。

针对传统扫描体制雷达(机扫雷达)无法分辨半功率波束宽度内存在多目标的问题,基于阵列信号处理的思想,应用加权子空间拟合(WSF)方法实现了机扫雷达超分辨估计。首先分析了机扫雷达幅度调制的导向矢量模型,然后推导了基于此导向矢量的WSF DOA估计方法。仿真结果表明,该方法具有较高的估计精度。

双射程导弹是一种既可近距又能超视距全向拦截目标的空空导弹。双任务导弹是在双射程导弹基础上发展的既可对空又可对地攻击的导弹。简介美国的双射程/双任务导弹发展过程,初步分析了美国双射程/双任务导弹的技术特点,并对美国双射程/双任务导弹进行了技术评价。

结合粒子滤波和Kalman滤波的边缘粒子滤波(MPF)是一种新的混合线性/非线性系统的状态估计方法,但是粒子滤波在计算上的复杂使得MPF难以兼顾系统实时性和精度的要求。针对此问题,提出一种基于相似采样粒子滤波算法的MPF滤波框架。算法从系统观测值中采样粒子,并通过一个计算相邻时刻粒子转移概率的步骤,提高了粒子使用率,使得算法能以少量粒子实现对非线性状态量的估计,进而提高Kalman滤波的精度和实时性。给出了算法原理分析和实现流程。以混合坐标系下的目标跟踪为对象,利用蒙特卡罗仿真研究了ILLH_MPF算法的应用,并与常规MPF方法进行了对比。

传统的PID参数整定方法难以达到光电跟踪系统这种延时小、性能指标高的控制系统要求,为此提出了基于遗传算法的PID控制器参数整定方法。通过系统性能分析,对光电跟踪平台的控制系统进行了设计。最后运用Matlab/Simulink工具箱进行了仿真,仿真结果证明了有关理论的正确性。

研究一种将模糊c均值聚类算法与神经网络相结合的模糊聚类神经网络(FKCNN),在分析该网络的结构和学习方法的基础上,对FKCNN的学习算法进行了一定的改进,并将改进后的模糊聚类神经网络应用于模拟电路的故障诊断,探讨了实现方法,设计了算法步骤,并举例对算法有效性进行了验证。结果表明,运用模糊聚类神经网络能够实现对具有状态可测性的模拟电路的故障诊断。

针对权重不完全确定且属性取值为精确数、区间数和模糊数相结合的混合型多属性效能评估问题,提出了一种基于区间数灰关联投影的装备效能评估方法。介绍了该方法的基本概念和基本原理,建立了综合决策方案与正、负理想方案之间接近程度的决策模型,总结了用该方法进行效能评估的一般步骤。在此基础上,对几种类型的导弹进行了装备效能排序计算,验证了采用该方法评估装备效能的有效性和可行性。

针对MEMS加速度计在复杂应用环境下输出信号中存在野值,且其噪声统计先验知识不足的问题,运用了一种抗野值自适应Kalman滤波算法,来提高其测量精度。该算法用一个修正函数加权于自适应Kalman滤波方程的新息上,根据新息的方差和均值变化自适应调整修正权值,从而保持序列原有性质。通过对输出信号的算法验证,表明该算法能够有效在线去除野值,防止滤波发散,在提高MEMS加速度计测量精度上有一定的可行性。

振梁加速度计是一种新型惯导器件。为了更好地将振梁加速度计应用于新一代惯导系统中,有必要研究其随机误差模型。采用时间序列方法对振梁加速度计的随机误差进行建模,并将结果进行比较。利用BIC准则及残差平方和最小原则得到振梁加速度计的最佳误差模型。研究表明,AR(4)模型是振梁加速度计的最佳误差模型。

为了更好地对产品的可达性进行评估,提出了一种飞机可达性改进评估的方法。首先界定了可达性的内涵,提出了“可达性改进”的概念,给出了“可达性满意度”的概念及测量方式;其次构建了可达性约束集模型,并应用Bayes估计模型对产品的可达性满意度进行评估,确定是否需要改进及改进方向。最后,以某型飞机的发动机为例,分析了可达性改进评估的过程。

根据导弹-目标追逃问题的相对运动学关系,基于反演思想设计了双滑模变结构导引律,运用自适应方法实现对制导系统参数不确定性和目标机动的估计,该导引律能够保证导弹在击中运动目标的同时满足期望落角;然后运用Lyapunov稳定性理论分析了该制导律进入平衡状态的充分条件。仿真结果表明了该设计方法的有效性。

基于粗糙集知识约简的思想,提出了一种雷达目标识别方法,该方法不仅能够找出雷达目标的有效特征集、降低目标识别的特征空间的维数、减少目标识别的工作量,而且提高了目标的识别率。实践表明该方法是可行有效的。

通过对传统航标终端系统的分析,提出了基于北斗的航标终端系统。简要介绍了系统的工作原理,并给出了系统设计的可行性分析。从硬件和软件两方面详细阐述了系统的设计框架和软件设计流程。通过实验验证,基本实现了预期目标,证明了北斗模块对系统的性能有明显的改善,有实际的应用价值。

在深入分析和提取近岸舰船目标红外特性和微波特性的基础之上,提出一种基于D-S证据理论的红外图像和微波特性融合方法来实现近岸舰船目标的识别。一方面,对红外图像进行小波去噪、边缘提取、海天线识别与对消等红外预处理和特征提取后,可以得到若干个待选目标;另一方面,对目标回波进行衰减、低噪声放大、滤波和线性放大等处理后,可以得到信号幅度大于一定阈值若干个待选目标。最后,通过对红外和微波得到的待选目标运用D-S证据理论的融合规则进行数据融合,得到最终识别结果。算法易于硬件实现。实验表明,该方法能达到较好的识别效果。

研究拦截器大气层外拦截机动目标的末制导律设计问题。由沿空间拦截视线坐标系3个方向的相对运动方程,通过构建李亚普诺夫函数设计出了用于拦截目标存在两个方向不确定性机动的情况下的三维变结构制导律。以可用过载以及燃料消耗为约束,通过建立关于脱靶量的性能指标函数,将全局优化粒子群算法应用于拦截制导律优化问题。仿真结果表明,变结构制导律具有较好的制导精度和鲁棒性,通过对制导律参数优化有效减少了脱靶量,应用该方法得到的参数优于传统设计方法中基于经验选取的参数。